Цикличный умножитель постоянного напряжения

 

Класс 2jrl(, gg

СССV

3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подггггсная г11(ггггг(г -. (92

Б. И. Иванов

ЦИКЛИЧЕСКИЙ УМНОЖИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Лагя((лсно 2 января 1961 г. аа М 691763, 24 !3 !хот(итег яо аслана 3(.3(36!1стсний и открытий при Со(Зете .3 ив((итров (.СХР

Ону(3(ни(о((ано н «Бюллетене изоврстс(н(йъ ¹ !7 аа 196! г.

Изобретение касается циклических умножителеи напряжения, но сlpoeIIIIIIK на использовании заряда конденсаторов.

Известны умножители постоячного напряжения, использующие заряд конденсатОрОВ. Также пзвестHo II их многокаскад1гос 1 ьпго 1нс(гие с электрическими вентилями.

Известные умножители в зависимости От условий влажносгп допускаемой погрешности используются весьма огран (ченно в те случаях, когда при небольшом умножешш допускается сравнительно большая погрешность.

Предлагаемое изобретение позволяет получать умножение напряжения в десятки и тысячи раз с допустимой погрешностью и при использовании обычных конденсаторов переменной емкости.

Отличительной особенностью умножителя является то, что с целью многократного умножения напряжения на выходном конденсаторе постоянной емкости, параллельно ему подключен переменный конденсатор с циклически изменяемой емкостью, отделенный от вы..одного Kollденсатора и оТ исто(lника умн03жаемого напряя.енп11 э лек (рll чески ми вентилями.

Вентили включены так, что при уменьшении Lмкости переменного конденсатора и увеличении напряжения на нем, первый вентиль закрывается, препятствуя прохождению тока в цепь умножаемого напряжения, а при увеличении емкости переменного конденсатора закрывается второй вентиль. ,Для исключения возможности частичного разряда через закрытые вентили вместо последних могут быть применены механические синхропереключатели, обеспечивающие циклы токопрохождения аналогично вентилям.

С целью получения значительного коэффициента умножения постоянного напряжения, цикличный умножитель может быть выполнен в виде нескольких каскадов.

Ло 140867

На фиг. 1 — 5 приведены ряд принципиальных электрических схем предлагаемого цикличного умножителя.

Простейшая электрическая схема умножения постоянно действующего напряжения приведена на фиг. 1. На схеме изображены: источник измеряемого напряжения U-, умножительный конденсатор С переменной емкости, выходной конденсатор С, постоянной емкости, на зажимах которого получается умноженное напряжение V„, вентили (как правило ламповые) Д1 и j4, электростатический или ламповый вольтметр V (с большим входным сопротивлением) .

Рассмотрим работу схемы по циклам, понимая под каждым циклом процесс уменьшения переменной емкости С от С „, до С m,, с последующим, к началу следующего цикла, увеличением ее опять до С,„, К началу первого цикла оба конденсатора С (при С,„) и С заряжены до напряжения U, При уменьшении переменной емкости С до С;„напряжение на ней увеличивается, благодаря чему вентиль

Äi оказывается запертым, а через вентиль Д от емкости С к емкости Ср проходит зарядный ток. Повышается напряжение на конденсагоре C„. Затем при увеличении переменной емкости до C„„,. напряжение на ней уменьшается, благодаря чему вентиль Др закрывается и уединяет выходной конденсатор С„на котором остается напряжение

Ue, = — -, U,, где;, — коэффициент умножения первого цикла. Вентиль Jgi открывается в тот момент времени, для которого напряжение на конденсаторе С„становится равным U„„.

Аналогичные переключения в схеме будут происходить и при последующих циклах.

Легко показать, что в предлагаемой схеме коэффициент умножения не зависит от величины емкости С, выходного конденсатора, которая влияет лишь на число циклов. Коэффициент умножения также не зависит от абсолк>тных значений Cmin и С„„,, а определяется лишь отношением

min

Для обеспечения четкой работы вентили Д1 и Д должны иметь высокое сопротивление. В особо ответственных случаях их лучше заменить связанным с валом переменного конденсатора синхропереключателем Ï (фиг. 2), обеспе кивающим замыкание цепи от С к С„ при подъеме напряжения»а С (при C,,- — C»,„) и от С к источнику измеряемого напряжения U,. при уменьшении напряжения на С (прн (С, „- С„„,,).

Переключатель П1 играет вспомогательную роль, он замкнут перед началом умно>кения, обеспечивая зарядку измеряемым напряжением обоих конденсаторов.

На фиг. 3 приведена электрическая схема для умно>кения импулbcHыx величин напряжения заряда конденсатора, например для измерения выходного постоянного напряжения пикового вольтметра, где умножается не постоянно прило>кенное и неизменное по величине напряжение U,, а напряжение на зажимах накопительного конденсатора С>, являющегося выходным элементом импульсного вольтметра и входным элементом умножителя.

До начала процесса умножения на за>кимах накопительного конденсатора С„действует напряжение U,, которое и должно быть умножено в; „раз. После начала процесса умножения в первой половине каждого цикла емкость переменного конденсатора С уменьшается до С;„и он повышает напряжение на выходном конденсаторс C„, а во второй половине каждого цикла, когда емкость конденсатора С вновь увеличивается до С „,,„., частично утраченный им заряд восполняется входным накопительным конденсатором С»- через открытый вентиль Дь B результате этого процесса напря>кение заряда входного

¹ 140867 накопительного конденсатора С» с каждым цнк, Iом понижаетс51. тогд11 как выходное напряжение увеличивается.

Здесь так же, как и на фиг. 1 и последующих фиг. 3 и 4 ве11тнлн могут быть заменены контактами сннхропереключателя.

На фиг. 3 и 4 приведены электрические схемы каскадного включения цикличных умножителей, обеспечивающие получение значительного коэффициента умножения. На фнг. 3 умножается постоянно действующее напряжение 1/,. на фиг. 4 умножается напряжение заряда конденсатора Сн1. Схемы выполнены двухкаскадными и содержат переменные емкости С1 и С2, постоянные емкости Со1 и СО2, вентили

Д1 — Д1. При применении двухкаскадной схемы возможно осуществление, например, 2500-кратного умножения напряжения.

Предмет изобретения

1. Циклический умножитель постоянного напряжения, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью многократного умножения напряжения на выходном конденсаторе постоянной емкости. параллельно ему подключен переменный конденсатор с циклически изменяемой c»1;

2. Циклический умножитель по и. 1, о тл и ч а ю шийся гем, что, с целью исключения утечек через закрытые электрические вентили, применены механические синхропереключатели, обеспечивающие циклы токопрохождения аналогично вентилям.

3. Циклический умножитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента умножения постоянного напряжения, выполнен многокаскадно.

Л 140867

@гг2 /

LOy

@иг 5

Составппсль В. 1., Гром irОбьем 0,35 изд. л

Ileva 7 коп.

Формат бум. 70Х108i/, Тира>к 1100

ЦЬТИ при Комптетс по делам пзобрсзснпй при Советс Министров СССР

Москва, Центр, М. с1еркасский пер., д.

Полн. к печ., 30.Х!!-б1 г

Зак 12907 открытий

2/6.

Типография Ц1эТИ Комитсза по делам изобретений и открытий при Совстс Министров СССР, Москва, !1стровка, 14.

Родактор М. П. Зологарев Тохред А. А Кудрявицкая Коррсктор П. А. Евдокимов